fisica

EXPERIMENTO 4 – Colisões bidimensionais

EXPERIMENTO 4

COLISÕES BIDIMENSIONAIS
Objetivo
Verificar em que medida se observa a conservação da quantidade de movimento linear e da energia cinética em colisões não frontais de duas esferas de aço (partículas não ideais).

Introdução
No estudo das colisões entre corpos ideais (partículas puntiformes), analisam-se as conservações de duas grandezas: a quantidade de movimento linear e a energia cinética.
Para um sistema formado por duas partículas de massas m1 e m2 que se r r movem com velocidades v1 e v 2 , respectivamente, define-se a quantidade de movimento linear como: r r r (1)
P = m1v1 + m2 v 2 e a energia cinética como:

K=

1
1
2 m1v12 + m2 v 2 .
2
2

(2)

A lei da conservação da quantidade de movimento linear estabelece que:

“Na ausência de forças externas, a quantidade de movimento linear de um sistema de partículas permanece constante.”
Durante uma colisão (que ocorre em um intervalo de tempo muito curto), a intensidade da força impulsiva de interação entre as partículas é muito mais intensa que quaisquer forças externas que possam existir. Então, as forças externas serão desprezíveis frente à força impulsiva de interação e a quantidade de movimento linear do sistema de partículas se conserva, ou seja, é a mesma imediatamente antes e logo após a colisão.
As colisões são classificadas em elásticas ou inelásticas conforme a conservação ou não da energia cinética do sistema de partículas.

Se a energia cinética também for conservada, esta colisão será dita elástica.
Caso

contrário,
21

EXPERIMENTO 4 – Colisões bidimensionais

a colisão será considerada inelástica.
A energia cinética depende das massas e apenas dos módulos das velocidades das partículas sendo, então, uma grandeza escalar. Portanto, a análise da sua conservação é feita comparando-se os valores obtidos a partir da aplicação direta da relação 2 ao sistema de partículas antes e depois da